一种海上制氢平台浮式基础结构及稳定方法

本发明涉及海上浮台，具体为一种海上制氢平台浮式基础结构及稳定方法。

背景技术：

1、随着全球能源需求的日益增长以及环保意识的不断提高，寻找和开发可持续、清洁的新能源已成为当务之急。海上新能源制氢技术正是在这一背景下应运而生，为未来的能源供应和环保事业开辟了新的道路。海洋作为地球上最丰富的资源宝库之一，不仅拥有广阔的海域面积，还蕴含着丰富的可再生能源，如太阳能、风能、波浪能以及潮汐能等。这些新能源的利用对于减少化石燃料的消耗、降低温室气体排放以及保护生态环境具有重要意义。海上新能源制氢技术正是结合了海洋可再生能源的优势，通过特定的设备和技术手段，将海洋中的可再生能源转化为氢气。具体而言，该技术利用光伏电池板、风力发电机、波浪能转换装置等设备，捕获并转化海洋中的太阳能、风能和波浪能等可再生能源。随后，通过电解水的方式，将捕获的能源转化为氢气，实现能源的储存和运输。

2、然而，海上的浮台在恶劣的海况下，会受到海上波浪的冲击，浮台可能会发生位移、倾斜甚至倾覆。这不仅会影响浮台的正常运作，还可能导致其上的设备受损或丢失，波浪冲击力过大时还会导致锚泊系统无法有效应对波浪带来的力量变化，可能会导致锚链断裂或锚泊失效，使浮台失去定位。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种海上制氢平台浮式基础结构及稳定方法，设置于索杆基础框架上的导流组件能够当前布置水域的水流方向而改变朝向，进而降低波浪对浮台的冲击，提高浮台上制氢设备和光伏设备的稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种海上制氢平台浮式基础结构，包括设置于索杆基础框架上的用于提供浮力的浮球拼装体，以及用于给制氢设备供电的光伏设备，还包括设置于所述索杆基础框架侧面的导流组件，导流组件与底座固定连接且均可转动的设置于索杆基础框架上，所述底座上还设置有转向控制组件，所述转向控制组件的检测浆板位于底座的下方，并能够检测所述索杆基础框架布置处的水流方向；设置于所述索杆基础框架上的驱动结构能够驱动导流组件和底座在索杆基础框架上转动，根据所述水流方向控制所述导流组件转动至迎向所述水流方向的朝向，通过所述导流组件降低波浪对索杆基础框架的冲击；所述索杆基础框架上的浮球拼装体为拼装结构，所述索杆基础框架为六边形框架结构以便于拓展连接，根据水流调节导流组件的朝向使得索杆基础框架能够根据光照方向进行布置以提高光伏设备的功率。

4、进一步的，所述索杆基础框架为上下双层结构，其中上层结构和下层结构分别包括依次连接的六根环向索杆，所述环向索杆之间通过固定节点连接固定，上层结构和下层结构对应的固定节点之间通过竖向索杆连接固定，上层结构和下层结构相邻的两个固定节点之间通过斜拉杆连接固定。

5、进一步的，所述上层结构和下层结构的固定节点上设置有圆形的环形导轨，所述底座滑动设置在所述环形导轨上；所述底座的底板上设置有环形的驱动齿条，所述驱动齿条与环形导轨同心，索杆基础框架上设置有驱动电机，驱动电机输出端的主动齿轮与驱动齿条啮合，所述驱动电机根据控制信号能够驱动底座带动导流组件在索杆基础框架上转动。

6、进一步的，所述转向控制组件包括转向轴、同步盘、固定架、传感器和检测浆板；所述转向轴旋转支撑在底板上，转向轴伸出底板下方的一端固定有检测浆板，所述转向轴的上端固定设置有同步盘，使得所述同步盘与检测浆板同步转动；所述转向轴的上端还设置有传感器，所述传感器通过固定架设置在底板上，通过所述传感器检测转向轴是否发生转动。

7、进一步的，所述同步盘上设置有发出检测信号的发射部，所述底板上的固定架上设置有接收部，驱动电机驱动底板在索杆基础框架上转动时，使得导流组件与接收部同步转动，在所述发射部位于接收部的正上方时，所述导流组件的朝向与所述检测浆板的朝向相反；所述索杆基础框架布置区域的水流带动检测浆板转动，使得发射部的位置发生改变，所述传感器检测到检测浆板上的转向轴发生转动时，产生控制信号并启动驱动电机以带动底板转动，当所述底板上的接收部重新移动至发射部的正下方时停止驱动电机，进而使得导流组件朝向所述检测浆板检测到的水流的方向。

8、进一步的，所述导流组件的导流托架通过支撑滑块可滑动的支撑在索杆基础框架的上层结构和下层结构的环形导轨上，导流托架上固定设置有固定杆，拨水筒的两端分别与上方的固定杆和下方的固定杆转动连接，所述拨水筒之间的固定杆上还设置有引流板。

9、进一步的，所述外壳固定于导流托架上，所述外壳的前侧面设置有多个进水口，外壳的两侧设置有导水口；所述拨水筒包括筒体和设置于筒体内部的隔板，所述筒体上设置有进水孔，波浪的水流从外壳的进水口进入外壳的内腔后流向拨水筒，水流进入筒体后推动隔板进而带动拨水筒转动，通过拨水筒的转动抵消破浪的动能；进入外壳内部的水流从两侧的导水口流出，进而从索杆基础框架的两侧流过。

10、进一步的，所述浮球拼装体由四块相同结构的拼接块构成，四块所述拼接块外侧通过套箍固定在一起，所述竖向索杆从浮球拼装体的中部穿过，所述竖向索杆两端的固定节点上还设置有多根固定支杆，固定支杆的另一端与套箍连接。

11、进一步的，所述拼接块为四分之一球体，拼接块的一个平面上设置有凸棱，另一个平面上设置有卡槽，相邻的两个拼接块之间通过凸棱和卡槽卡接固定，拼接块的弧面上设置有相互垂直的横向固定槽和纵向固定槽，所述套箍固定于横向固定槽和纵向固定槽中。

12、一种海上制氢平台浮式基础结构的稳定方法，采用上述的浮式基础结构，包括以下步骤：

13、步骤a，将索杆基础框架安装布置于特定水域中后，根据光伏设备和制氢设备固定所述索杆基础框架的朝向；

14、步骤b，当该特定水域中的水流发生改变时，水流推动检测浆板转动一定角度后，使得发射部的位置发生改变；

15、步骤c，传感器检测到检测浆板的转向轴发生转动后，产生控制信号并启动驱动电机，所述驱动电机带动底板转动，底板带动导流组件在索杆基础框架上同步转动；

16、步骤d，当底板上的接收部的位置重新移动至发射部下方时，产生第二控制信号并停止驱动电机，此时导流组件在索杆基础框架的停止位置迎向水流的方向，通过所述导流组件降低水流对索杆基础框架的冲击。

17、与现有技术相比，本发明提供了一种海上制氢平台浮式基础结构及稳定方法，具备以下有益效果：

18、1.本发明的索杆基础框架上设置的导流组件，能够借助转向控制组件根据当前布置水域的水流方向而改变朝向，进而降低波浪对索杆基础框架的冲击，提高了索杆基础框架上的制氢设备和光伏设备的稳定性。

19、2.本发明的索杆基础框架为索杆、节点固定结构，能够便于浮台的拓展连接，同时本发明的索杆基础框架上的浮球拼装体为拼接结构，能够在布置浮台时简化安装操作。

20、3.本发明的导流组件中设置的拨水筒，能够将波浪向两侧引流，通过拨水筒的转动降低波浪的动势能，进而降低波浪对索杆基础框架的冲击。

技术特征：

1.一种海上制氢平台浮式基础结构，包括设置于索杆基础框架（1）上的用于提供浮力的浮球拼装体（5），以及用于给制氢设备（4）供电的光伏设备（6），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的海上制氢平台浮式基础结构，其特征在于：

10.一种海上制氢平台浮式基础结构的稳定方法，采用权利要求1-9中任意一项所述的浮式基础结构，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及海上浮台技术领域，具体为一种海上制氢平台浮式基础结构及稳定方法,包括设置于索杆基础框架上的用于提供浮力的浮球拼装体，以及用于给制氢设备供电的光伏设备，还包括设置于所述索杆基础框架侧面的导流组件，导流组件与底座固定连接且均可转动的设置于索杆基础框架上，所述底座上还设置有转向控制组件，所述转向控制组件的检测浆板位于底座的下方，并能够检测所述索杆基础框架布置处的水流方向，从而能够降低波浪对浮台的冲击，提高浮台上制氢设备和光伏设备的稳定性。

技术研发人员：汪皓,江金南,刘晓雷,汪侃,刘家豪
受保护的技术使用者：上海海事大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16